Алюміній є дуже поширеним матеріалом для екструзії та профільних профілів, оскільки він має механічні властивості, що роблять його ідеальним для формування та формування металу із заготовок. Висока пластичність алюмінію означає, що метал можна легко формувати в різноманітні поперечні перерізи, не витрачаючи багато енергії на процес обробки або формування, а алюміній також зазвичай має температуру плавлення приблизно вдвічі нижчу, ніж у звичайної сталі. Обидва ці факти означають, що процес екструзії алюмінієвих профілів є відносно низькоенергетичним, що знижує витрати на оснащення та виробництво. Нарешті, алюміній також має високе співвідношення міцності до ваги, що робить його чудовим вибором для промислового застосування.
Як побічний продукт процесу екструзії, на поверхні профілю іноді можуть з'являтися тонкі, майже непомітні лінії. Це результат утворення допоміжних інструментів під час екструзії, і для видалення цих ліній можна вказати додаткові обробки поверхні. Для покращення якості поверхні профілю після основного процесу екструзійного формування можна виконати кілька вторинних операцій обробки поверхні, таких як фрезерування торця. Ці операції механічної обробки можна вказати для покращення геометрії поверхні, щоб покращити профіль деталі шляхом зменшення загальної шорсткості поверхні екструдованого профілю. Ці обробки часто вказуються в тих випадках, коли потрібне точне позиціонування деталі або коли поверхні, що сполучаються, повинні бути чітко контрольовані.
Ми часто бачимо колонку матеріалу з позначкою 6063-T5/T6 або 6061-T4 тощо. 6063 або 6061 у цій позначці позначає марку алюмінієвого профілю, а T4/T5/T6 – стан алюмінієвого профілю. Тож яка різниця між ними?
Наприклад: Простіше кажучи, алюмінієвий профіль 6061 має кращу міцність та ріжучі властивості, високу в'язкість, добру зварюваність та стійкість до корозії; алюмінієвий профіль 6063 має кращу пластичність, що дозволяє матеріалу досягти вищої точності, і водночас має вищу міцність на розрив та межу текучості, демонструє кращу в'язкість на розрив, а також має високу міцність, зносостійкість, стійкість до корозії та стійкість до високих температур.
Стан Т4:
обробка розчином + природне старіння, тобто алюмінієвий профіль охолоджується після екструдування з екструдера, але не старіє в печі для старіння. Алюмінієвий профіль, який не пройшов старіння, має відносно низьку твердість і добру деформованість, що підходить для подальшого згинання та іншої деформаційної обробки.
Стан Т5:
обробка розчином + неповне штучне старіння, тобто після охолодження на повітрі гартування після екструзії, а потім переміщення в піч для старіння для витримування при температурі близько 200 градусів протягом 2-3 годин. У цьому стані алюміній має відносно високу твердість і певний ступінь деформованості. Він найчастіше використовується в навісних стінах.
Стан Т6:
Обробка розчином + повне штучне старіння, тобто після охолодження водою та гартування після екструзії, температура штучного старіння після гартування вища за температуру T5, а час ізоляції також довший, щоб досягти вищого стану твердості, що підходить для випадків з відносно високими вимогами до твердості матеріалу.
Механічні властивості алюмінієвих профілів з різних матеріалів та різних станів детально описані в таблиці нижче:
Межа плинності:
Це межа текучості металевих матеріалів, коли вони текучі, тобто напруження, яке чинить опір мікропластичній деформації. Для металевих матеріалів без очевидної текучості значення напруження, яке створює 0,2% залишкової деформації, визначається як їхня межа текучості, яка називається умовною межею текучості або границею текучості. Зовнішні сили, що перевищують цю межу, призведуть до остаточного руйнування деталей, які неможливо буде відновити.
Міцність на розтяг:
Коли алюміній до певної міри піддається деформації, його здатність чинити опір деформації знову зростає завдяки перебудові внутрішніх зерен. Хоча деформація в цей час розвивається швидко, вона може зростати лише зі збільшенням напруження, доки воно не досягне максимального значення. Після цього здатність профілю чинити опір деформації значно знижується, і в найслабшому місці відбувається велика пластична деформація. Поперечний переріз зразка тут швидко стискається, і відбувається утворення шийки, аж до його розриву.
Твердість за Вебстером:
Основний принцип твердості за Вебстером полягає у використанні загартованої голки певної форми для вдавлювання в поверхню зразка під дією стандартної пружини та визначенні глибини 0,01 мм як одиниці твердості за Вебстером. Твердість матеріалу обернено пропорційна глибині проникнення. Чим глибше проникнення, тим вища твердість, і навпаки.
Пластична деформація:
Це тип деформації, який не може бути самовідновлений. Коли інженерні матеріали та компоненти навантажуються понад діапазон пружної деформації, виникає залишкова деформація, тобто після зняття навантаження виникає незворотна деформація або залишкова деформація, яка є пластичною деформацією.
Час публікації: 09 жовтня 2024 р.
